矿质型叶面阻隔剂对春小麦镉吸收转运的阻控效果

为研究喷施不同叶面阻隔剂对北方田间春小麦镉的阻控效果,以‘永良4号’为材料,采用田间试验研究方法,于分蘖期、孕穗期向小麦喷施4种不同矿质元素型叶面阻隔剂,分别为混合型(MAC)、锰锌元素型(MZ)、硫元素型(S)、硅元素型(Si),同时设置清水喷施为对照,通过测定小麦各器官镉含量分析不同叶面阻隔剂对小麦镉的阻控效果。结果表明:(1)与清水对照相比较,4种不同矿质元素型叶面阻隔剂均有效降低小麦籽粒中的镉含量,其中,MZ、S处理使籽粒降镉效果显著,4种叶面阻隔剂的降镉能力为MZ>S>Si>MAC,籽粒镉含量分别降低了47.7%、40.1%、33.3%和26.5%。(2)小麦各器官镉富集系数的表现为根>茎>叶>颖壳>籽粒,叶面喷施4种矿质元素型阻隔剂后均抑制了小麦籽粒的富集能力,而MAC和MZ处理增加了小麦根部的富集能力,抑制了叶片中镉的累积。(3)MAC和MZ处理阻隔剂抑制了镉从根至茎部的转移,S和Si处理主要抑制叶至籽粒部的镉转运。因此,在通过叶面喷施阻隔剂阻隔小麦镉的污染方面,可以选取喷施MZ型和S型叶面阻隔剂。

叶面阻隔联合土壤钝化在中轻度镉污染碱性麦田上的降镉效果

碱性农田土壤镉(Cd)污染导致春小麦等农产品Cd超标,危害人类健康,亟待对受污染耕地进行安全利用和治理修复。以内蒙古某Cd污染农田为研究对象,研究了土施钝化剂生物炭、膨润土和叶面喷施阻隔剂磷酸二氢钠、锰锌微肥及其联用等小麦安全种植技术的降Cd效果,确保农产品质量达标。研究结果表明,联合修复技术均使得小麦籽粒Cd含量达到了食品安全限量标准,其中在土壤使用生物炭与叶面喷施锰锌微肥联合修复下籽粒Cd含量较对照降低53.8%,通过减小小麦籽粒的Cd富集系数,进而有效降低小麦籽粒Cd含量。可见,叶面阻隔联合钝化技术,尤其是叶面喷施锰锌微肥的同时土施生物炭能更有效地阻隔春小麦对Cd的吸收和转运,降低春小麦籽粒Cd的含量,是值得在Cd中轻度污染碱性麦田推广应用的技术。

不同生育期叶面阻隔剂对水稻Cd含量的影响

为研究重庆市主要土壤类型区水稻叶面阻隔剂喷施的最佳时期,提高叶面阻隔技术对水稻籽实的降Cd效率,以合川区(紫色土区)和黔江区(黄壤区)为例,以“恒丰优珍丝苗”为供试品种,选用“楚戈”叶面阻隔剂(富Si型),开展田间对比试验.结果表明:①紫色土区“仅抽穗期喷施叶面阻隔剂”(T2处理组)能将水稻籽实Cd含量(0.151 mg/kg)降至食品安全限值(0.20 mg/kg)以下,“仅分蘖期喷施叶面阻隔剂”(T1处理组)、“分蘖期和抽穗期均喷施叶面阻隔剂”(T3处理组)均会促进水稻籽实对Cd的富集.②黄壤区T1处理组、T2处理组、T3处理组均表现为水稻籽实降Cd效应,但难以保障水稻籽实安全(籽实Cd含量为0.210~0.245 mg/kg),T1处理组水稻籽实降Cd效果优于T2处理组.③土壤铁含量是影响不同生育期喷施叶面阻隔剂水稻籽实降Cd效率的关键,一定厚度的根表铁膜能阻隔Cd向水稻根系内部及地上组织的转运.④喷施叶面阻隔剂能显著提高水稻产量,紫色土区和黄壤区各处理组增产率分别为9.90%~12.25%、5.06%~12.44%.研究显示:建议紫色土区在水稻抽穗期开展叶面阻隔剂喷施;黄壤区在水稻分蘖期和抽穗期两次喷施,但需采取综合调控技术(VIP+n)保障水稻籽实的安全;此外,水稻根和茎叶对Cd具有极强的富集能力,建议水稻收割后将水稻根系离田,提高农田土壤重金属的输出通量.

叶面喷施纳米羟基磷灰石对苗期小麦生长和镉吸收的影响

纳米羟基磷灰石(NHP,Nano-hydroxyapatite)具有较强的吸附和固定重金属的能力,近年来在重金属污染土壤的钝化修复领域得到重视和应用,但叶面喷施NHP对作物重金属吸收和积累的影响并不清楚,也未见相关报道。通过水培试验对小麦幼苗叶面喷施不同质量分数的NHP(0. 123%、0. 369%、0. 615%),同时与喷施不同质量浓度的KH2PO4溶液和去离子水的处理进行对比,研究其对于小麦生长和Cd吸收积累的影响。结果表明,喷施NHP和KH2PO4没有显著影响小麦的生长速率和生物量;喷施处理显著降低了新叶中的Cd质量比和Cd向新叶的转移系数,NHP处理要明显优于KH2PO4处理,这与叶片中P质量比的增加密切相关。结果表明,NHP有望成为一种新型的叶面阻隔剂,但其对小麦全生育期Cd的吸收和积累影响仍需进一步研究。

生理阻隔剂对苗期小麦生长和镉、砷及微量元素含量的影响

为探讨我国北方石灰性土壤地区小麦在生理阻隔剂处理下镉(Cd)、砷(As)含量变化,采用盆栽试验,比较了8种生理阻隔剂对小麦幼苗生长和Cd、As及微量元素含量的影响。结果表明,铁(Fe)、镁(Mg)、锰(Mn)处理均增加了小麦生物量,其中Fe处理效果最佳。Mn和Mg处理对小麦Cd积累的抑制效果较好,使小麦幼苗地上部Cd含量分别降低了20.6%和15.2%。所有生理阻隔剂处理均未显著影响小麦As含量。同时还发现,Zn和Se处理降低了小麦Fe含量。总体来说,喷施Mn和Mg有望成为抑制小麦积累Cd的有效措施,但在使用时应考虑其对小麦中微量元素的影响。

硅质叶面阻隔剂对豆芽Cd积累的抑制效应及机理分析

为探索硅质叶面阻隔剂对豆芽Cd积累的抑制效果与作用机理,采用水培方式培养豆芽,喷施硅质叶面阻隔剂,然后测定了豆芽的根长、株高、叶绿素含量、不同部位Cd含量、Cd化学形态,并分析了豆芽不同部位的傅里叶红外光谱图。结果表明,与对照组相比,喷施硅质叶面阻隔剂能够促进豆芽生长,抑制豆芽对培养液中Cd的吸收,且对豆芽根部与茎部Cd积累的抑制效果最为显著;通过对豆芽Cd化学形态分析可得,喷施硅质叶面阻隔剂可使豆芽茎叶部Cd总量降低,且"活性态"Cd总分配比例减少,"惰性态"Cd总分配比例增加,从而降低Cd对豆芽的毒害作用;由FTIR分析可以看出,喷施硅质叶面阻隔剂能够提高豆芽中碳水化合物和蛋白质含量,使一些酯类物质转化为其他物质,以提高豆芽耐Cd性。